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[導讀(du)]目前，一(yi)代(dai)一(yi)代(dai)通信技(ji)術(shu)出世，通信行業發展越(yue)來(lai)(lai)越(yue)快。未來(lai)(lai)5年(nian)光(guang)通信系統趨(qu)勢又是如何？

目前，一代一代通信技術出世，通信行業發展越來越快。未來5年光通信系統趨勢又是如何？

一、初露鋒芒的硅光子(zi)技術

由于光和電采用分立方式，光子與電子技術遵循各自的發展路線，目前光通信系統在功耗、成本、集成度方面遇到提升瓶頸。

硅(gui)光(guang)(guang)子(zi)技(ji)術(shu)(shu)利用CMOS微(wei)電子(zi)工藝實現(xian)光(guang)(guang)子(zi)器(qi)件的集成制備，該技(ji)術(shu)(shu)結合了CMOS技(ji)術(shu)(shu)的超(chao)大規(gui)模邏輯、超(chao)高精度制造的特性和光(guang)(guang)子(zi)技(ji)術(shu)(shu)超(chao)高速(su)率、超(chao)低功耗的優勢(shi)。是一種能夠解決長技(ji)術(shu)(shu)演進(jin)與成本矛盾的顛覆(fu)性技(ji)術(shu)(shu)。

目前多項硅光子關鍵技術已被相繼突破，預計在三年內將開始商用。

二、與(yu)云(yun)、大(da)數據(ju)技術融合，光通信SDN走進2.0時(shi)代

SDN是公認的光通信發展趨勢，通過引入控制與轉發分離的開放架構，能夠顯著提升網絡能力，并已開始在現網上逐步部署。但隨著SDN的逐步部署和網絡流量的不斷增加，SDN控制器/應用的部署靈活性、數據存儲、處理能力、安全性及超大流量下的網絡穩定性都將受到巨大挑戰。

在未來3-5年，SDN技(ji)(ji)(ji)術將進入2.0時代，SDN開放的(de)網(wang)絡架構(gou)與(yu)云、大(da)數(shu)據(ju)技(ji)(ji)(ji)術結合(he)，以云的(de)方式部署控制和應用(yong)，用(yong)大(da)數(shu)據(ju)技(ji)(ji)(ji)術分(fen)析(xi)和預測流量將成為SDN2.0的(de)主要(yao)特征。通過上(shang)述技(ji)(ji)(ji)術的(de)引(yin)入，可(ke)以實現SDN解決方案的(de)安全彈性部署，保(bao)證SDN對數(shu)據(ju)存儲、數(shu)據(ju)處理(li)的(de)高要(yao)求(qiu)，并多(duo)維度預測網(wang)絡流量趨勢，從而進一(yi)步提(ti)升網(wang)絡的(de)智能化和敏捷性，在大(da)流量環境下保(bao)證客(ke)戶體(ti)驗。

三、超越100G，單通道傳輸速率繼續提升

100G光傳輸(shu)難以滿足(zu)未來視頻、云計算、大數據、物聯網等新興業務對(dui)網絡帶寬的需求。現網平滑升(sheng)級(ji)超100G光收發單元可成倍提升(sheng)系(xi)統容(rong)量，具有較高(gao)性(xing)價比和可行性(xing)。

超100G將繼承并發揚100G光傳輸設計思想，在保持傳輸距離不變的同時提升光纖頻譜資源的利用率和頻譜效率，引入先進的調制編碼和光電集成技術進一步降低單位比特成本。

目前業界積極(ji)開(kai)展(zhan)現網實驗，推(tui)進超100G商用進程，預(yu)計會在數(shu)據中(zhong)心互聯率先展(zhan)開(kai)應用。

四、高速接入，多維復用和相干技術大顯身手

互(hu)聯網新應用層(ceng)出(chu)不(bu)窮，需(xu)要更大(da)帶寬支(zhi)撐(cheng)井(jing)噴式增長(chang)的數據(ju)需(xu)求，政企大(da)客戶(hu)(hu)、高端社區用戶(hu)(hu)將(jiang)需(xu)要獨享波長(chang)入(ru)(ru)戶(hu)(hu)，以及部分場景下會有長(chang)距離高帶寬低時延接(jie)入(ru)(ru)需(xu)求。

光通信技術中的復用維度包括時分、波分、頻分、碼分、模分等。目前40GPON是采用了時分和波分兩維復用，這也是100GPON的可行方式之一。業界將探索上述更多維度的組合，為用戶提供更大的帶寬。此外，在接收端采用相干接收方式，可在一根光纖承載超過1000個波長，每波長1G/10G，無源傳輸距離達到100km，實現T比特接入。為用戶提供更大帶寬、更低時延的接入服務，為運營商提供高效和低運維成本的網絡。

40GTWDM-PON將在五年內啟動商用之旅(lv)，更多(duo)維復(fu)用和相干技術(shu)也是研(yan)究熱點。

五、化繁為簡，IP與光網絡深度融合提升超大容量路由

當前通(tong)信網絡采用多(duo)層多(duo)域(yu)網絡承(cheng)載(zai)業務，設備種類繁多(duo)，海量數(shu)據(ju)的(de)分組處(chu)理能力呈指數(shu)級別提高，同(tong)時對超大容量路(lu)由(you)運算能力提出越(yue)來(lai)越(yue)高的(de)要求，導致機(ji)房空間(jian)緊張、能耗高、效(xiao)率低。IP與光網絡的(de)融合是解決問題的(de)有效(xiao)方(fang)式(shi)之一(yi)。

IP與光網絡融合可以通過統一交換內核技術來實現，具有分組/ODUk/VC集中交換功能，從而減少網絡層次、節省網絡投資、降低維護成本，實現網絡節點集約化。通過提高單槽位線卡轉發能力和采用多框集群技術，可以大幅提升單節點轉發能力；通過多核處理器、分布式軟件架構、模塊化管理等技術，可實現千萬級別路由表管理。

涵(han)蓋(gai)骨干、匯聚和(he)接入網絡(luo)的(de)IP與光融合(he)，具有千萬級別路由表(biao)項(xiang)的(de)超大容量(liang)路由器，提(ti)供(gong)全網端到端解決方案，運營商已經展開了試(shi)點。

六(liu)、靈活(huo)光交換，基于CDC-F特性光交叉(cha)構建下一代光網絡

當前隨著100G技術的規模部署，超100G技術的蓬勃發展，WDM/OTN系統的傳輸容量提升較快，光層的靈活調度和高效處理成為了光網絡節點的一個重要需求。

隨著WSS光模塊集成(cheng)度的(de)進(jin)一步提升，采用WSS光模塊構建(jian)的(de)具備CDC-F(Colorless，Directionless，Contentionless，FlexGrid)特性(xing)的(de)光交(jiao)叉組網(wang)技術在(zai)超(chao)大網(wang)絡節點(dian)應用時，因同時擁有超(chao)大交(jiao)換容量、波長(chang)及業務靈(ling)活(huo)(huo)調(diao)度、低功耗(hao)、低時延等關鍵(jian)特性(xing)，易于(yu)構建(jian)靈(ling)活(huo)(huo)、高效的(de)光網(wang)絡。

具備CDC-F特性的光交叉技術越來越受到全球運營商的重視，目前已有運營商率先部署，預計近期將會展開更大范圍的試點和商用。

七、開放創(chuang)造價值，光通信(xin)網絡(luo)的APP技術普及

傳統光網絡比較封閉，缺少向外部用戶提供網絡管理和控制的能力。而隨著云計算、大數據、數據中心等的飛速發展，對管理、控制光網絡的需求越來越強烈。

在SDN時代，運營(ying)商(shang)和設備(bei)制造(zao)商(shang)開創(chuang)性地向(xiang)外(wai)部(bu)用戶(hu)提供(gong)自己開發的APP或者提供(gong)SDK供(gong)外(wai)部(bu)用戶(hu)開發APP。這些APP和SDK使用SDN控制器(qi)的開放式(shi)北(bei)向(xiang)接口管理和控制光網(wang)絡(luo)(luo)，實現業務創(chuang)建、業務QoS調整、網(wang)絡(luo)(luo)規(gui)劃、網(wang)絡(luo)(luo)優(you)化(hua)等功能，從而創(chuang)新業務模式(shi)、簡化(hua)網(wang)絡(luo)(luo)應用、提高網(wang)絡(luo)(luo)使用效率(lv)和運維效率(lv)。

近年來，一部分友好互動的光網絡APP已經獲得了用戶的青睞，未來開放的SDN化光網絡將孕育出更多更有價值的APP。

八(ba)、高效和低成本，中短距離城域高速傳輸(shu)直調直檢技術

為了滿足骨干網絡上千公里長距離傳輸的要求，目前主流的傳輸技術是相干傳輸技術。但是在城市之間的組網，往往傳輸距離在300公里以下。在這種情況下，如何避免使用相干探測的方式(系統復雜，成本較高)，達到良好的傳輸和組網效果，是現在研究的熱門話題。

為(wei)了實(shi)現中(zhong)短距離傳(chuan)輸，當前主要(yao)的(de)(de)技術主要(yao)考(kao)慮直(zhi)接調制、直(zhi)接探測上。調制方(fang)(fang)(fang)面，可(ke)采用(yong)的(de)(de)方(fang)(fang)(fang)式(shi)(shi)(shi)很多，包(bao)括(kuo)：PAM-4傳(chuan)輸方(fang)(fang)(fang)式(shi)(shi)(shi)、DMT傳(chuan)輸方(fang)(fang)(fang)式(shi)(shi)(shi)、單(dan)邊帶傳(chuan)輸方(fang)(fang)(fang)式(shi)(shi)(shi)，等(deng)等(deng)。在接收側，則采用(yong)非相干的(de)(de)方(fang)(fang)(fang)式(shi)(shi)(shi)，使用(yong)較少的(de)(de)光電子器件。以(yi)達到簡(jian)化系統和降低成本的(de)(de)效果。

近幾年，多個直調直檢技術實驗不斷進行，通過逐步研究和持續優化，未來3年將會開始試點。

九、走向全光(guang)網，從芯片(pian)間、板間到機房間的光(guang)互聯技術

伴隨著大數據和云技術的蓬勃發展，短到芯片片上和片間、長到機柜間和數據中心間的大規模數據交換處理，都渴望高速、穩定、可靠的互聯，常規電纜連接將無法應對。

目前看來，芯片(pian)間(jian)(jian)和板間(jian)(jian)的解(jie)決方案可以利用硅(gui)基(ji)光電(dian)(dian)集(ji)成(cheng)來有(you)效實現(xian)光互(hu)聯(lian)。機(ji)房間(jian)(jian)互(hu)聯(lian)、機(ji)架間(jian)(jian)互(hu)聯(lian)、機(ji)框間(jian)(jian)互(hu)聯(lian)、機(ji)盤(pan)間(jian)(jian)互(hu)聯(lian)可以利用光電(dian)(dian)轉換和光傳輸技術取(qu)代傳統的電(dian)(dian)纜(lan)，主要解(jie)決方案包括硅(gui)基(ji)的光電(dian)(dian)集(ji)成(cheng)、高速VCSEL和直調DFB等。其中硅(gui)基(ji)光電(dian)(dian)集(ji)成(cheng)方案具有(you)CMOS工藝兼(jian)容，集(ji)成(cheng)度高，成(cheng)本低的優勢。

未來幾年，光互聯技術將在芯片內部、芯片間、板間、機柜間、機房間普及應用。

十、綠(lv)色通信，光通信技術永遠的(de)主題

隨著人們信息消費的不斷增加，需要光通信提供的帶寬越來越大，消耗的能源越來越多。在能源日趨緊張的今天，如何實現綠色通信成為業界努力的主要方向之一。

為了實(shi)現綠色通信，一些新(xin)的技術(shu)正(zheng)在或(huo)將逐漸(jian)被采用(yong)，如(ru)新(xin)能源、高集成度(du)芯片、高效率電源模塊、智(zhi)能風扇(shan)、液體制冷(leng)、智(zhi)能流量聚合、硬件(jian)休眠、新(xin)型材料(liao)等(deng)技術(shu)。

通過上述技術的逐步引入和持續優化，光通信設備的每比特能耗將逐漸降低，與環境更為和諧。

文章編輯：CobiNet(寧波)  
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